JPH0927661A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、配線基板について、表面実装型電子
部品を容易に高密度実装し得るようにする。 【解決手段】本発明は、各電極１１を所定形状の本体部
１２と各電極１１が並ぶ第１の方向における本体部１２
よりも幅の広い拡張部１３とから形成し、隣接する電極
１１の拡張部１３同士を第１の方向と垂直な第２の方向
に離れた位置に順次形成するようにしたことにより、フ
アインピツチに形成された各電極１１の各拡張部１３に
はんだ１６を容易に供給することができ、かくして表面
実装型電子部品を容易に高密度実装し得る配線基板を実
現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術（図７〜図８） 発明が解決しようとする課題（図７〜図９） 課題を解決するための手段（図１） 発明の実施の形態（図１〜図６） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は配線基板に関し、例
えば高密度実装に用いる配線基板に適用して好適なもの
である。

【０００３】

【従来の技術】従来、表面実装型電子部品を配線基板上
に実装する場合、実装に必要なはんだを表面実装型電子
部品と配線基板との接合部に供給するはんだ供給方法の
１つとして、配線基板の対応する各ランドを予め必要量
のはんだでコーテイング（各ランド上に予備はんだを形
成）しておく方法が広く用いられている。

【０００４】この場合、このような予備はんだの形成方
法としては、従来からメツキ処理により配線基板の対応
する各ランド上にはんだを堆積させる方法（メツキ法）
や、配線基板の対応する各ランド上にクリームはんだを
印刷した後これらを加熱溶融（以下、これをリフローと
呼ぶ）することにより形成する方法（印刷法）等が一般
的に用いられている。

【０００５】これに加え、近年ではこのような予備はん
だの他の形成方法として、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すよ
うに、予めフラツクスが塗布された（図示せず）配線基
板１の実装面１Ａの対応する各ランド２上に球状に形成
されたはんだ３（以下、これを球状はんだ３と呼ぶ）を
供給し（図７（Ａ）及び（Ｂ））、この後これをリフロ
ーする（図７（Ｃ））ことにより予備はんだ４を形成す
る方法（以下、この方法を球状はんだ転写法と呼ぶ）が
提案されている。

【０００６】このような予備はんだ形成方法は、上述の
ようなメツキ法や印刷法に比べ、配線基板１の各ランド
２上に供給するはんだの量を多く確保でき、またこれら
の各ランド２上に供給するはんだ量の精度を高くする
（すなわち安定して所定量のはんだを供給する）ことが
できる。このため図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、
例えばリード５のピツチが 0.3〔mm〕以下のＱＦＰ(Qua
d Flat Package) ＩＣ６やフリツプチツプ等のようなフ
アインピツチな電極７を有する表面実装型電子部品８を
配線基板１上に実装する際に実用上十分に対応し得る利
点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで高密度実装用
の配線基板１では、図９に示すように、通常、実装する
表面実装型電子部品に対応する各ランド２は長方形状に
形成されており、表面実装型電子部品の各リード（又は
電極）にそれぞれ対応させて複数個ずつ並ぶように形成
されている。このような配線基板１においては、表面実
装型電子部品のリード（又は電極）のフアインピツチ化
に伴つてこれら各ランド２の面積を小さく形成する必要
があるため、表面実装型電子部品のリード（又は電極）
と配線基板１のランド２とを接合する際に必要なはんだ
の量も少なくなる傾向にある。従つてこのような配線基
板１に対する予備はんだ４の形成方法として上述の球状
はんだ転写法を適用する場合には、球状はんだ３の球径
を 0.3〔mm〕以下と小さくする必要がある。

【０００８】ところが球状はんだ３は、球径が小さくな
るにつれて静電気を負荷し易くなる性質がある。このた
め上述のような球状はんだ転写法では、球状はんだ３の
球径が小さくなるにつれてこの静電気のために球状はん
だ３の転写の信頼性も下がる傾向にあり、球状はんだ３
の球径が 0.4〔mm〕以下になるような場合には、その転
写の信頼性低下を回避するために、球状はんだ３を供給
するはんだ転写装置（図示せず）に対して何らかの静電
気対策を施す必要がある等はんだ転写装置の構成が煩雑
になる問題があつた。

【０００９】さらに上述の球状はんだ転写法による予備
はんだ４の形成方法では、表面実装型電子部品のリード
（又は電極）のフアインピツチ化に伴つて配線基板１の
各ランド２の配設間隔が狭くなると転写により配線基板
１の対応する各ランド２上に供給される球状はんだ３の
間隔も狭くなるため、各球状はんだ３をリフローした際
に、隣り合う球状はんだ３同士が接触する等してブリツ
ジが発生する問題があつた。

【００１０】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、表面実装型電子部品を容易に高密度実装し得る配線
基板を提案しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明において、各電極は、所定形状の本体部と、各
電極が並ぶ第１の方向における本体部よりも幅の広い拡
張部とからなり、隣接する電極の拡張部同士が第１の方
向と垂直な第２の方向に離れた位置に順次形成されるよ
うにする。

【００１２】これにより各電極を所定形状の本体部と各
電極が並ぶ第１の方向における本体部よりも幅の広い拡
張部とから形成し、隣接する電極の拡張部同士を第１の
方向と垂直な第２の方向に離れた位置に順次形成するよ
うにしたことにより、フアインピツチに形成された各電
極の各拡張部にはんだを容易に供給することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１４】図１において、１０は全体として実施例に
よる配線基板を示し、表面実装型電子部品（図示せず）
の実装面１０Ａに所定の配列パターンで複数のランド１
１が配設されてなる。これらの各ランド１１は、一枚の
シート状に形成された導電性金属膜でなり、長方形状で
なる本体部１２と、当該本体部１２の長手方向の一端に
設けられた本体部１２の短辺よりも幅広の辺を有する四
角形状でなる供給部１３とに区分けされてなる。

【００１５】この場合、各ランド１１は、それぞれ隣り
合う本体部１２の一端又は他端に交互に供給部１３を有
するように配線基板１０の実装面１０Ａに配設されてい
る。従つて本体部１２は、一端側及び他端側にそれぞれ
１つおきに供給部１３を有することとなり、この結果本
体部１２の供給部１３が形成されていない端側にはそれ
ぞれ各ランド１１間で交互に空きスペースが生じること
となる。これによりこの配線基板１０では、この空きス
ペースの所定領域まで各ランド１１の供給部１３の面積
を拡張させることができるようになされている。

【００１６】また配線基板１０の実装面１０Ａには、例
えば隣り合うように配設された各ランド１１の配列方向
と直交するような配列方向で配設された各ランドとのコ
ーナ部において、一方の配列方向の最端部に配設された
ランド１１の一端に生じた空きスペースに、他方の配列
方向の最端部に配設されたランド１１の供給部１３が形
成されている。これによりこの配線基板１０では、コー
ナ部における各ランド１１の供給部１３の面積を、隣り
合う各ランド１１の場合と同様に本体部１２の一端に生
じる空きスペースの所定領域まで拡張させることができ
るようになされている。

【００１７】またこの配線基板１０の実装面１０Ａに
は、各ランド１１の周囲に所定幅の帯状でなるソルダレ
ジスト１４が設けられており、これにより溶融したはん
だ（図示せず）が隣り合うランド１１に流入することを
防止できるようになされている。さらにこの配線基板１
０の実装面１０Ａにおいて、各ランド１１にはそれぞれ
所定位置に導電性金属でなる配線パターン１５が接続さ
れ、当該配線パターン１５を介して実装された表面実装
型電子部品に信号を入出力するようになされている。

【００１８】実際上、ランド１１においては、図２
（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、供給部１３上に球状はん
だ１６を載置した（図２（Ａ）及び（Ｂ））後、この球
状はんだ１６をリフローすることにより当該球状はんだ
１６が溶融されて供給部１３上から本体部１２上に濡れ
広がり、予備はんだ１７が形成される。ここで各ランド
１１の供給部１３に供給する球状はんだ１６は、全て同
一の球形でなり、各ランド１１の本体部１２及び供給部
１３をそれぞれ同一面積かつ同一形状となるように形成
することにより、ほぼ同一の予備はんだ１７を形成する
ことができるようになされている。

【００１９】またこの配線基板１０では、図３（Ａ）及
び（Ｂ）に示すように、例えばＱＦＰ(Quad Flat Packa
ge) ＩＣ１８のリード１９（図３（Ａ））及び表面実装
型電子部品２０の所定位置に設けられた電極２１（図３
（Ｂ））が、それぞれ予め予備はんだ１７が形成された
ランド１１の本体部１２と接合される。この場合配線基
板１０は、各ランド１１上に形成された予備はんだ１７
がほぼ同一形状であるため、各ランド１１と表面実装型
電子部品の各リード１９又は電極２１との接合条件を一
定に保たせるようになされている。

【００２０】また配線基板１０の実装面１０Ａにおける
各ランド１１は、表面実装型電子部品の各リード１９及
び電極２１に対して面積が大きくなるように形成され、
かつ当該各リード１９及び電極２１の接合に対してはん
だの量が多く供給されるようになされている。このため
接合に余分なはんだが供給部１３に残存し、表面実装型
電子部品のリード１９及び電極２１を必要充分なはんだ
量で接合することができ、この結果ランド１１の本体部
１２と表面実装型電子部品のリード１９及び電極２１と
の接合性を向上させ得るようになされている。

【００２１】実際上図４（Ａ）〜図６（Ｃ）において、
はんだ転写装置２２を用いて球状はんだ１６を供給して
予備はんだ１７を形成する方法を示す。このはんだ転写
装置２２は、駆動制御装置（図示せず）及びこれに取り
付けられた吸着治具２３からなり、駆動制御装置に取り
付けられたＸＹＺ駆動機構（図示せず）により吸着治具
２３を矢印ａで示す方向及びこれとは逆方向（下方向及
び上方向）に移動し得ると共に、矢印ａに垂直な平面上
を移動し得るようになされている。ＸＹＺ駆動機構に
は、所定の加熱制御手段（図示せず）が設けられてお
り、加熱温度が制御されるようになされている。

【００２２】また吸着治具２３の下側面２３Ａ（以下、
これを吸着面２３Ａと呼ぶ）には所定のピツチで配列さ
れた複数の吸引孔２３Ｂが穿設されており、当該吸引孔
２３Ｂの配列状態は予備はんだ１７を形成する対象とな
るランド１１の供給部１３の位置と合うようになされて
いる。因に、図５において各吸引孔２３Ｂの配列状態の
具体例を示し、この場合複数の吸引孔２３Ｂが吸着面２
３Ａの最外周に 0.3〔mm〕ピツチで２列交互に配列され
ている。

【００２３】またはんだ転写装置２２には例えば真空ポ
ンプでなる所定の負圧源（図示せず）が設けられてお
り、当該負圧源から吸着治具２３に与えられる負圧に基
づき各吸引孔２３Ｂにそれぞれ球状はんだ１６を吸着保
持し得るようになされている。この吸着面２３Ａに対し
て対向する位置には球状はんだ槽２４が設けられてお
り、当該球状はんだ槽２４の吸着面２３Ａに対する対向
面には複数の球状はんだ１６が敷き詰められている。球
状はんだ１６は、全て直径が均一な球状形状を有するは
んだからなり、各吸引孔２３Ｂの径は当該球状はんだ１
６の直径よりも小さく形成されている。

【００２４】ここではんだ転写装置２２は、吸着治具２
３をＸＹＺ駆動機構による駆動制御によつて球状はんだ
槽２４上に位置決めした後、当該吸着治具２３を降下移
動させることにより、当該吸着治具２３の吸着面２３Ａ
を、球状はんだ槽２４の上面に接近させることができる
（図４（Ａ））。この状態において、吸着面２３Ａに穿
設された各吸引孔２３Ｂに対して所定の負圧源によつて
負圧が与えられることにより、球状はんだ槽２４内の球
状はんだ１６は当該負圧に基づき各吸引孔２３Ｂにそれ
ぞれ吸着保持される（図４（Ｂ））。この後、各吸引孔
２３Ｂに吸着保持された各球状はんだ１６を配線基板１
０と位置合わせするために移動する場合には、ＸＹＺ駆
動機構による駆動制御に基づき吸着治具２３を各球状は
んだ１６を各吸引孔２３Ｂに吸着した状態のまま上昇移
動させる。

【００２５】図６（Ａ）〜（Ｃ）は図４について上述し
た球状はんだ１６を、配線基板１０に溶着する工程を示
す。この場合、配線基板１０が球状はんだ槽２４から離
れた所定位置に設けられており、はんだ転写装置２２に
取り付けられたＸＹＺ駆動機構（図示せず）の駆動制御
によつて球状はんだ１６が各吸引孔２３Ｂに吸着された
状態のまま吸着治具２３を移動させることにより、当該
吸着治具２３の吸着面２３Ａを配線基板１０と位置合わ
せすることができる（図６（Ａ））。また配線基板１０
の実装面１０Ａにおける各ランド１１の表面には酸化防
止のためのフラツクス２５が塗布されている。

【００２６】この状態において、吸着治具２３を下降さ
せることによつて各球状はんだ１６を各ランド１１の供
給部１３に接触させた後、駆動制御装置による制御に基
づき各吸引孔２３Ｂにおける各球状はんだ１６の吸着を
解くようにする（図６（Ｂ））。このとき各ランド１１
の表面に塗布されているフラツクス２５が粘着性を有す
ることから、各球状はんだ１６をそれぞれ各ランド１１
の供給部１３上に一時的に固定することができる。

【００２７】その後、加熱制御手段（図示せず）によつ
て各球状はんだ１６をリフローすることにより、各球状
はんだ１６をそれぞれ各ランド１１に接合することがで
きる。その際、フラツクス２５は熱分解されて気化し、
配線基板１０の実装面１０Ａ及び各ランド１１の表面上
から蒸発する。その後、加熱制御手段による加熱を終了
させることにより、球状はんだ１６を凝固させ、さらに
吸着治具２３を上昇移動させることにより、各ランド１
１への予備はんだ１７の形成を終了する（図６
（Ｃ））。

【００２８】以上の構成において、配線基板１０の実装
面１０Ａに複数のランド１１を配設する際、当該各ラン
ド１１の供給部１３をそれぞれ隣り合う本体部１２の一
端又は他端に交互に形成させるようにしたことにより、
本体部１２の供給部１３が形成されていない端側に生じ
た空きスペースの所定領域まで供給部１３の面積を拡張
させることができる。

【００２９】また配線基板１０の実装面１０Ａに配設さ
れた各ランド１１の配列方向と直交する配列方向で配列
された各ランド１１とのコーナ部において、一方の配列
方向の最端部に配設されたランド１１の一端に生じた空
きスペースに、他方の配列方向の最端部に配設されたラ
ンド１１の供給部１３を形成させるようにしたことによ
り、コーナ部における各ランド１１は、隣り合う各ラン
ド１１の場合と同様に本体部１２の一端に生じる空きス
ペースの所定領域まで供給部１３の面積を拡張させるこ
とができる。

【００３０】従つてこの配線基板１０は、高密度実装に
伴つて各ランド１１の配列ピツチが比較的狭くなる場合
でも供給部１３の面積を拡張させることができ、従来の
高密度実装用ランドと比べて球径の大きい球状はんだ１
６をランド１１に供給することができる。この結果はん
だ転写装置２２から各ランド１１上に球状はんだ１６を
供給する際、はんだ転写装置２２における位置決め精度
を緩和することができる。また球状はんだ１６の球径が
小さい場合に生じる、当該球状はんだ１６が静電気を負
荷し易くなる問題や、はんだ転写装置２２における球状
はんだ１６の供給精度等の問題を解消することができ
る。

【００３１】さらに供給部１３に供給された球状はんだ
１６をリフローさせる際に、ランド１１の表面から球状
はんだ１６への熱伝導性を向上させることができ、各ラ
ンド１１上に形成される各予備はんだ１７の形状をほぼ
均一にすることができる。さらにこの配線基板１０上に
は、それぞれ隣り合う供給部１３の間に空きスペースが
あるため、当該供給部１３に供給された球状はんだ１６
をリフローさせた際に生じるブリツジを減少させること
ができる。

【００３２】以上の構成によれば、配線基板１０の実装
面１０Ａに配設された各ランド１１を、長方形状でなる
本体部１２と当該本体部１２の短辺よりも幅広の辺を有
する四角形状でなる供給部１３とから形成し、供給部１
３をそれぞれ隣り合う本体部１２の一端又は他端に交互
に形成するようにしたことにより、フアインピツチに配
設された各ランド１１上に球状はんだ１６を容易に供給
し得、かくして表面実装型電子部品を容易に高密度実装
し得る配線基板を実現することができる。

【００３３】なお上述の実施例においては、本体部１２
を長方形状に形成するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、表面実装型電子部品のリー
ド１９及び電極２１の接合において必要充分な面積を有
する形状であれば、本体部１２を楕円形等の種々の形状
に形成するようにしても良い。

【００３４】また上述の実施例においては、各電極が並
ぶ第１の方向における本体部の幅よりも幅の広い拡張部
として供給部１３を四角形状に形成するようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、本体部１２
の端辺よりも幅広で、球状はんだ１６の供給に対して支
障がなく、かつ予備はんだ１７を形成する際に供給部１
３から本体部１２に溶融したはんだが支障なく濡れ広が
れば、供給部１３を円形状又は六角形状等の種々の形状
に形成するようにしても良い。

【００３５】さらに上述の実施例においては、各ランド
１１上に予備はんだ１７を形成するために球状はんだ１
６を用いるようにした場合について述べたが、本発明は
これに限らず、各ランド１１上に一定量のはんだを供給
し得れば、四角形状等でなるはんだ等、種々の形状のは
んだを用いるようにしても良い。

【００３６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、各電極を
所定形状の本体部と各電極が並ぶ第１の方向における本
体部よりも幅の広い拡張部とから形成し、隣接する電極
の拡張部同士を第１の方向と垂直な第２の方向に離れた
位置に順次形成するようにしたことにより、フアインピ
ツチに形成された各電極の各拡張部にはんだを容易に供
給することができ、かくして表面実装型電子部品を容易
に高密度実装し得る配線基板を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例による配線基板の構成を示す概略図であ
る。

【図２】実施例による配線基板のランド上に形成された
予備はんだを示す上面図及び断面図である。

【図３】実施例による配線基板上への表面実装型電子部
品の実装の例を示す断面図である。

【図４】実施例によるはんだ転写装置における球状はん
だの吸着工程を示す断面図である。

【図５】実施例によるはんだ転写装置に設けられた吸着
治具の吸着面に形成された吸引孔の例を示す概略図であ
る。

【図６】実施例によるはんだ転写装置における球状はん
だの供給工程を示す断面図である。

【図７】従来の配線基板のランド上に形成された予備は
んだを示す上面図及び断面図である。

【図８】従来の配線基板上への表面実装型電子部品の実
装の例を示す断面図である。

【図９】従来の配線基板を示す概略図である。

【符号の説明】

１、１０……配線基板、２、１１……ランド、３、１６
……球状はんだ、４、１７……予備はんだ、５、１９…
…リード、６、１８……ＱＦＰ(Quad Flat Package) Ｉ
Ｃ、７、２１……電極、８、２０……表面実装型電子部
品、１０Ａ……実装面、１２……本体部、１３……供給
部。１４……ソルダレジスト、１５……配線パターン、
２２……はんだ転写装置、２３……吸着治具、２３Ａ…
…吸着面、２３Ｂ……吸引孔、２４……球状はんだ槽、
２５……フラツクス。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実装面上に複数の電極が所定ピツチで形成
   された配線基板において、 各上記電極は、 所定形状の本体部と、 各上記電極が並ぶ第１の方向における上記本体部よりも
   幅の広い拡張部とからなり、 隣接する上記電極の上記拡張部同士が上記第１の方向と
   垂直な第２の方向に離れた位置に順次形成されたことを
   特徴とする配線基板。
2. 【請求項２】上記拡張部は、隣接する上記電極の対応す
   る上記本体部の一端又は他端に交互に形成されてなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 【請求項３】上記実装面における各上記拡張部及び対応
   する各上記本体部の周囲に、はんだの付着を防止するは
   んだレジストが形成されたことを特徴とする請求項１に
   記載の配線基板。